Modelo Computacional do Transporte de Partículas em Malha Bloco-Refinada

Vitor Maciel Vilela Ferreira¹; João Marcelo Vedovoto¹; Aristeu Silveira Neto¹

¹ Universidade Federal de Uberlândia

Resumo

Vários são os tipos de escoamento que exigem a modelagem do transporte de partículas em domínio euleriano. A partícula computacional pode representar entidades de natureza distintas, como um particulado no escoamento gás-sólido, de natureza física, ou um elemento estocástico no escoamento reativo, de natureza numérica. O modelo computacional deste sistema, precedido pelos modelos físico, matemático e numérico, é determinante na eficiência do algoritmo. Fundamentalmente, requer-se que a estrutura de dados seja capaz de fornecer as informações do referencial lagrangiano, dadas as informações do referencial euleriano, e vice-versa. Este trabalho apresenta o transporte de partículas em malha bloco-refinada; o mapeamento do conjunto de elementos lagrangianos contido em cada volume euleriano é o seu resultado principal. Para gerenciar as informações dos dois referenciais, utiliza-se uma estrutura de dados do tipo hash table multinível. Nesta, as chaves dos primeiros níveis e do último nível são, respectivamente, os índices cartesianos do volume discreto e o identificador da partícula. Os processos de adição e transporte de elementos lagrangianos apresentaram Θ(n), enquanto o processo de localização do conjunto de elementos de um volume específico apresentou Θ(1). O modelo computacional mostrou-se eficiente para a malha bloco-refinada e capaz de atender aos requisitos impostos pelos modelos físico e numérico dos escoamentos com transporte de partículas.

Palavras-chave: transporte de partícula; hash table; malha bloco-refinada